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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明属于膜分离技术领域领域，涉及一种基于分子模拟的氯化聚酰胺水盐扩散系数计算方法，包括建立间苯二胺单体和均苯三甲酰氯单体的分子模型并交联成聚酰胺链，将优化后的链模型放入立方晶格中折叠形成无定形晶胞结构；设计间苯二胺单体与聚酰胺链的二次交联方案，进行交联反应，形成稳定的交联聚酰胺膜模型；设计氯化方案，对交联聚酰胺模型进行氯化处理，形成氯化聚酰胺模型；使用软件对常温条件下的交联聚酰胺模型和氯化聚酰胺模型的水盐扩散特性进行仿真模拟，最后通过均方位移曲线计算得到水盐扩散系数。有效指导了聚酰胺材料水盐分离实验过程无法得到稳定扩散系数的问题，且降低了试验成本。

主权项：1.基于分子模拟的氯化聚酰胺水盐扩散系数计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、在MaterialStudio软件中，搭建间苯二胺单体MPD和均苯三甲酰氯TMC的分子模型，并进行预处理；S2、将间苯二胺单体MPD和均苯三甲酰氯TMC聚合，对两单体分子的反应位点进行成键，得到一个预设聚合度的聚酰胺链；S3、将若干S2得到的聚酰胺链和间苯二胺单体MPD混合添加至晶胞内，得到低交联度的聚酰胺初始模型；S4、在COMPASSII力场下对所述S3得到的聚酰胺初始模型进行结构优化和能量最小化处理，同时测量间苯二胺单体MPD和聚酰胺链的反应位点间距，进一步交联，得到符合预设交联度和实际密度的交联聚酰胺模型；S5、基于反应力场对所述S4得到的交联聚酰胺模型进行NVT动力学计算，以消除交联聚酰胺模型的残余应力；S6、基于所述S5得到的消除残余应力的交联聚酰胺模型进行氯化处理，得到氯化聚酰胺模型，并在COMPASSII力场下对所述氯化聚酰胺模型进行结构优化和能量最小化处理；S7、基于所述S4和S6得到的交联聚酰胺模型和氯化聚酰胺模型，向晶胞中填充水分子和氯化钠离子，并在COMPASSII力场下对所述填充了溶液的交联聚酰胺模型和氯化聚酰胺模型进行NVT动力学计算，以模拟水盐扩散过程，生成水盐扩散轨迹文件；S8、基于所述S7中NVT动力学计算生成的水盐扩散轨迹文件，对水盐扩散过程中的H2O、盐离子物质追踪，使用分析工具计算并绘制均方位移曲线，使用扩散系数公式计算氯化聚酰胺模型的水盐扩散系数。

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百度查询： 天津大学 基于分子模拟的氯化聚酰胺水盐扩散系数计算方法及系统